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Medizin und 3D-Druck: Knochenersatz aus Keramik entwickelt

Bei der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) ist es einem Forscherteam gelungen, ein Knochenersatzgerüst aus Keramik mithilfe eines 3D-Druckers herzustellen, berichtet der Tagesspiegel aus Berlin. Neben einem handelsüblichen 3D-Drucker sowie einem speziellen Keramikpulver kam ein spezieller Klebstoff zum Einsatz, so der Bericht. Wie auch beim klassischen 3D-Druck, wird bei diesem Verfahren das Keramikpulver Schicht für Schicht aufgetragen und an bestimmten Stellen verklebt. Anschließend wird der Keramikkörper bei etwa 1000 Grad Celsius gebrannt.

Das Ergebnis ist beeindruckend, da das Produkt aus dem 3D-Drucker vom Körper gut angenommen und später auch abgebaut wird. Bislang verwendete Teile aus Metall bleiben hingegen Fremdkörper.

Derzeit arbeiten mehrere Forscherteams auf der ganzen Welt am “Ersatzknochen aus dem Drucker”. “Im Gegensatz zu anderen Werkstoffen, wird das von uns entwickelte Material doppelt so schnell vom Körper resorbiert”, erklärt BAM-Teamleiterin Cynthia Gomes. “Das heißt, es regt die Bildung von neuer Knochensubstanz an und wird bald von ihr ersetzt.” Innerhalb von 24 Wochen sei das künstliche Knochensubtrat “verschwunden”. Die poröse Struktur des Keramikkörpers aus dem 3D-Drucker ermöglicht es dem Knochen, in den Körper regelrecht hineinzuwachsen, was eine vergleichsweise schnelle Heilung mit sich bringt. Dieses Prinzip gibt es bereits in der Natur, zum Beispiel bei Schwämmen oder auch bei Hirschgeweihen.

Die Technik könnte zudem die Arbeit des Chirurgen deutlich vereinfachen. Denkbar wäre zum Beispiel, dass die schadhafte Stelle des Knochens im OP-Saal eingescannt und ein entsprechendes “Ersatzteil” noch während der OP ausgedruckt und eingesetzt wird. Ein tatsächlicher Einsatz in der Praxis ist derzeit allerdings noch nicht möglich. In fünf Jahren könnte das neue Material erstmals bei Menschen eingesetzt werden, sagt Gomes.

Der 3D-Druck wird derzeit auch in anderen Bereichen der Medizin erforscht, zum Beispiel in der plastischen Chirurgie.

Foto: BAM

Veröffentlicht am 05.03.2013 um 12:32